item 45. 스트림은 주의해서 사용하라.

스트림이 뭘까요?

 

: 데이터 처리 작업(순차 또는 병렬)을 지원하고자 Java8부터 추가된 API

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스트림이 제공하는 추상 개념의 핵심 두가지

 

1. 데이터 원소의 유한 혹은 무한 시퀀스

2. 원소들로 수행하는 연산 단계를 표현하는 스트림 파이프 라인

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스트림의 원소는 컬렉션, 배열, 파일, 정규표현식 패턴 매처, 난수 생성기 등 어디로부터든 올 수 있다.

스트림 안의 데이터 원소들은 객체 참조나 int, long, double의 기본 타입 값이다.

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스트림 파이프 라인의 생애 주기(?)

 

소스 스트림 -> 1개 이상의 중간 연산 -> 종단 연산

스트림  중간 연산들은 모두 한 스트림을 다른 스트림으로 변화시키는데, 변환된 스트림의 원소 타입 값은 기존과 다를 수 있다.

종단 연산은 마지막 중간 연산이 내놓은 스트림에 최후 연산을 한다.

 

스트림 파이프라인은 지연 평가된다.

: 종단 연산이 수행될 때 평가되며, 종단 연산이 수행되지 않으면 아무일도 일어나지 않는다.

 

 *지연 평가란?

: 그때 그때 값을 평가하지 않고, 정말 결과값이 필요한 시점까지 평가를 미루는 것

1. 필요할 때만 평가가 되므로 메모리를 효율적으로 사용할 수 있다.

2. 무한 자료구조를 만들 수 있음

3. 런타임 에러를 방지 할 수 있다. ( 컴파일 시 에러를 체킹)

4. 컴파일러 최적화 가능

 

따라서, 종단 연산을 꼭 수행해야 무한 스트림을 다룰 수 있다. 종단 연산을 빼먹지 말자!

 

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스트림 API는 플루언트 API이다.

• 메서드 연쇄를 지원한다.
• 파이프라인 하나를 구성하는 모든 호출을 연결해 하나의 표현식을 만든다.
• 기본적으로 순차적으로 진행이 된다.
• 병렬로 실행하기 위해서는 parallel() 을 호출하면 된다. (그러나 효과는 미미)

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스트림 좋다~~~~~

그런데 잘못 사용하면 읽기 어렵고 유지보수가 힘들다고 한다.

그럼 언제 사용하면 좋을까?

 

: 스트림을 과용하면 프로그램이 읽기 어려워지고 유지보수하기 힘들어지는 경우가 있다.

 

스트림을 자칫 과용하면,

Map<String, Set<String>> groups = new HashMap<>();
        try (Scanner s = new Scanner(dictionary)) {
            while (s.hasNext()) {
                String word = s.next();
                groups.computeIfAbsent(alphabetize(word),
                        (unused) -> new TreeSet<>()).add(word);
            }
        }

        for (Set<String> group : groups.values())
            if (group.size() >= minGroupSize)
                System.out.println(group.size() + ": " + group);

이러한 코드가

try (Stream<String> words = Files.lines(dictionary)) {
            words.collect(
                    groupingBy(word -> word.chars().sorted()
                            .collect(StringBuilder::new,
                                    (sb, c) -> sb.append((char) c),
                                    StringBuilder::append).toString()))
                    .values().stream()
                    .filter(group -> group.size() >= minGroupSize)
                    .map(group -> group.size() + ": " + group)
                    .forEach(System.out::println);
        }

이렇게 복잡해진다. 너무 과용하지 말고 적절히 활용해보자.

try (Stream<String> words = Files.lines(dictionary)) {
            words.collect(groupingBy(word -> alphabetize(word)))
                    .values().stream()
                    .filter(group -> group.size() >= minGroupSize)
                    .forEach(group -> System.out.println(group.size() + ": " + group));
        }

좀 더 적절히 사용하면 깔끔한 코드를 만들 수 있다.

 

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+ 스트림 잘쓰는 노하우!

 

• char 값들을 처리할 때는 스트림을 사용하지 말자. char의 스트림은 자바는 지원하지 않고 있기 때문이다.
• 모든 반복문을 스트림으로 바꿀 수 있더라도, 바꾸지 말자.
  • 스트림을 사용할 때는 유지보수와 가독성을 언제나 생각해야 한다. 
  • 기존 코드는 스트림을 사용하도록 리팩터링 하되 새 코드가 더 나아 보일 때만 반영하자.
• 스트림은 반복 계산을 함수 객체(람다, 메서드 참조)로, 반복문은 코드블록으로 표현한다.
  
  • 코드 블록에서는 범위 안의 지역변수를 읽고 수정할 수 있다. 그러나 람다에서는 final이거나 사실상 final 변수만 가능하며 지역 변수를 수정할 수 없다.
  • 코드 블록에서는 return문이나 break, continue로 반복문을 제어할 수 있다. 그러나  람다는 불가능하다.
  • 위의 로직 이상의 일들을 수행할 때는 스트림을 사용하지 말자.
• 스트림을 사용해야 하는 상황들
  • 원소들의 시퀀스를 일관되게 변환한다.
  • 원소들의 시퀀스를 필터링한다.
  • 원소들의 시퀀스를 하나의 연산을 사용해 결합한다.
  • 원소들의 시퀀스를 컬렉션에 모은다
  • 원소들의 시퀀스에서 특정 조건을 만족하는 원소를 찾는다.
• 스트림으로 처리하기 어려운 일들
  • 한 데이터가 파이프라인의 여러 단계를 통과할 때, 이 데이터의 각 단계에서의 값들에 동시 접근하기 어려운 경우
    • 스트림 파이프라인은 일단 한 값을 다른 값에 매핑하고 나면 원래의 값은 잃는 구조이기 때문
  • 원래 값과 새로운 값의 쌍을 저장하는 객체를 사용해 매핑하는 우회 방법 존재
    • 복잡하기 떄문에 사용하지 않는게 좋다.
    • 그냥 매핑을 거꾸로 수행해라.

 

스트림과 반복문은 결국 취향 차이이다. 내 맘대로 하자! (너무 맘대로는 하지 말고)

 

핵심 정리

스트림은 편하고 깔끔하지만, 과용하면 유지보수와 가독성이 나빠지므로 주의해서 사용하자.
반복문을 스트림으로 변경하고 싶다면,
기존 코드는 스트림을 사용하도록 리팩토링 하되, 새 코드가 더 나아 보일때만 반영하자.

스트림과 반복문, 어느 것을 사용해야 할 지 고민된다면 둘 다 해보고 결정하자. 정답은 없으니까!